Le nuvole si formano nell'atmosfera terrestre quando il vapore acqueo subisce condensazione o deposizione. La condensa si verifica quando il vapore acqueo si raffredda e si trasforma in un liquido, formando minuscole goccioline d'acqua. La deposizione avviene quando il vapore acqueo si congela direttamente in un solido, formando cristalli di ghiaccio.

Perché le nuvole si formino, è necessario che ci sia sufficiente umidità nell’aria, un meccanismo di raffreddamento per abbassare la temperatura dell’aria e minuscole particelle chiamate nuclei di condensazione delle nuvole attorno alle quali si possono formare goccioline d’acqua. Queste condizioni possono verificarsi in vari modi, ma alcuni dei processi più comuni che portano alla formazione di nubi includono:

1. Raffreddamento adiabatico:man mano che l'aria sale nell'atmosfera, si espande e si raffredda a causa della diminuzione della pressione dell'aria. Questo raffreddamento può far condensare o depositare il vapore acqueo presente nell'aria, formando nuvole. Il raffreddamento adiabatico è un meccanismo primario per la formazione delle nubi nelle nubi convettive, come i cumuli, che si sviluppano verticalmente a causa delle correnti d'aria in aumento.

2. Raffreddamento radiativo:quando la superficie terrestre perde calore attraverso la radiazione notturna, l'aria vicino al suolo si raffredda. Se l'aria contiene abbastanza umidità, può raggiungere il punto di rugiada, provocando la condensazione del vapore acqueo e la formazione di nuvole vicino al suolo. Questo processo è comune per la formazione di nebbia e nubi a strati di basso livello.

3. Sollevamento orografico:quando l'aria incontra una catena montuosa o un'altra barriera topografica, è costretta a sollevarsi. Questa salita porta al raffreddamento adiabatico, che può provocare la formazione di nuvole sul lato sopravvento della montagna. Il sollevamento orografico è responsabile della formazione di nubi e precipitazioni nelle regioni montuose.

4. Sollevamento frontale:quando due masse d'aria con temperature e contenuto di umidità diversi si incontrano, l'aria più calda e meno densa è costretta a sollevarsi sopra l'aria più fredda e densa. Questo processo, noto come sollevamento frontale, può portare alla formazione di nubi e precipitazioni lungo i fronti atmosferici.

5. Evaporazione e traspirazione:l'acqua evapora dalla superficie terrestre, compresi oceani, laghi e vegetazione, aggiungendo vapore acqueo all'atmosfera. Inoltre, le piante rilasciano vapore acqueo attraverso la traspirazione. Quando l'aria si satura di vapore acqueo, può raggiungere il punto di rugiada e formare nuvole.

Questi processi possono verificarsi simultaneamente o in combinazione, portando alla vasta gamma di formazioni nuvolose che osserviamo nell’atmosfera terrestre.